1. 关于电源和电流,下列说法中正确的是
()
A.电源只能将化学能转化为电能
B.电路中只要有电源,就一定会有电流
C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
D.电流的方向总是从电源的正极流向负极
()
A.电源只能将化学能转化为电能
B.电路中只要有电源,就一定会有电流
C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
D.电流的方向总是从电源的正极流向负极
答案
C
解析
逐一分析选项:
A. 电源的能量转化形式多样,如太阳能电池将太阳能转化为电能,并非只能将化学能转化为电能,故A错误;
B. 电路中有电源但电路断开时,不会产生电流,电路有电流的条件是有电源且电路闭合,故B错误;
C. 在电源外部,电流从电源的正极流向负极,该说法正确;
D. 在电源内部,电流从负极流向正极,并非总是从正极流向负极,故D错误。
综上,正确选项为C。
A. 电源的能量转化形式多样,如太阳能电池将太阳能转化为电能,并非只能将化学能转化为电能,故A错误;
B. 电路中有电源但电路断开时,不会产生电流,电路有电流的条件是有电源且电路闭合,故B错误;
C. 在电源外部,电流从电源的正极流向负极,该说法正确;
D. 在电源内部,电流从负极流向正极,并非总是从正极流向负极,故D错误。
综上,正确选项为C。
2. 有两根粗细相同的锰铜线$L_{1}>L_{2}$,串联
后接在电路中,下列关于通过它们的电流
及其两端电压关系正确的是
()
A.$I_{1}>I_{2},U_{1}>U_{2}$
B.$I_{1}=I_{2},U_{1}>U_{2}$
C.$I_{1}<I_{2},U_{1}=U_{2}$
D.$I_{1}=I_{2},U_{1}<U_{2}$
后接在电路中,下列关于通过它们的电流
及其两端电压关系正确的是
()
A.$I_{1}>I_{2},U_{1}>U_{2}$
B.$I_{1}=I_{2},U_{1}>U_{2}$
C.$I_{1}<I_{2},U_{1}=U_{2}$
D.$I_{1}=I_{2},U_{1}<U_{2}$
答案
B
解析
1. 串联电路中各处电流相等,故$I_{1}=I_{2}$;
2. 两根锰铜线材料、横截面积相同,长度$L_{1}>L_{2}$,根据$R=\rho\frac{L}{S}$可知$R_{1}>R_{2}$;
3. 由欧姆定律$U=IR$,电流$I$相同,电阻越大,两端电压越大,故$U_{1}>U_{2}$。因此正确选项为B。
2. 两根锰铜线材料、横截面积相同,长度$L_{1}>L_{2}$,根据$R=\rho\frac{L}{S}$可知$R_{1}>R_{2}$;
3. 由欧姆定律$U=IR$,电流$I$相同,电阻越大,两端电压越大,故$U_{1}>U_{2}$。因此正确选项为B。
3. 为了保证司乘人员的安全,轿车上设有安
全带未系提示系统。如图1所示,当乘客
坐在座椅上时,座椅下的开关$S_{1}$闭合。如
未系安全带,则开关$S_{2}$断开,仪表盘上的
指示灯亮起;若系上安全带,则开关$S_{2}$闭
合,指示灯熄灭。据此要求,下列电路设
计图中,比较合理的是
()

全带未系提示系统。如图1所示,当乘客
坐在座椅上时,座椅下的开关$S_{1}$闭合。如
未系安全带,则开关$S_{2}$断开,仪表盘上的
指示灯亮起;若系上安全带,则开关$S_{2}$闭
合,指示灯熄灭。据此要求,下列电路设
计图中,比较合理的是
()
答案
解:逐一分析各选项:
选项A:当开关$\mathrm{S}_{2}$断开时,电路断路,指示灯不发光,不符合“未系安全带时指示灯亮起”的要求,排除。
选项B:当乘客坐下($\mathrm{S}_{1}$闭合)、未系安全带($\mathrm{S}_{2}$断开)时,指示灯与定值电阻串联,指示灯发光;当系上安全带($\mathrm{S}_{2}$闭合)时,指示灯被短路,指示灯熄灭,且定值电阻可防止电源短路,符合要求。
选项C:当$\mathrm{S}_{2}$闭合时,电源被短路,会损坏电源,不符合电路安全要求,排除。
选项D:无论$\mathrm{S}_{2}$是否闭合,只要$\mathrm{S}_{1}$闭合,指示灯始终发光,不符合“系上安全带时指示灯熄灭”的要求,排除。
综上,答案选$\boldsymbol{B}$。
选项A:当开关$\mathrm{S}_{2}$断开时,电路断路,指示灯不发光,不符合“未系安全带时指示灯亮起”的要求,排除。
选项B:当乘客坐下($\mathrm{S}_{1}$闭合)、未系安全带($\mathrm{S}_{2}$断开)时,指示灯与定值电阻串联,指示灯发光;当系上安全带($\mathrm{S}_{2}$闭合)时,指示灯被短路,指示灯熄灭,且定值电阻可防止电源短路,符合要求。
选项C:当$\mathrm{S}_{2}$闭合时,电源被短路,会损坏电源,不符合电路安全要求,排除。
选项D:无论$\mathrm{S}_{2}$是否闭合,只要$\mathrm{S}_{1}$闭合,指示灯始终发光,不符合“系上安全带时指示灯熄灭”的要求,排除。
综上,答案选$\boldsymbol{B}$。
4. 如图2所示,电源电压不变,闭合开关S
后,电路正常工作,过了一会儿灯L突然
变亮,两表示数都变大,则该电路出现的
故障可能是
()

A.灯L断路
B.灯L短路
C.电阻R断路
D.电阻R短路
后,电路正常工作,过了一会儿灯L突然
变亮,两表示数都变大,则该电路出现的
故障可能是
()
A.灯L断路
B.灯L短路
C.电阻R断路
D.电阻R短路
答案
D
解析
由图可知,电阻R与灯L串联,电流表测电路电流,电压表测灯L两端电压。
选项A:灯L断路时,电路断开,电流表示数为0,灯不亮,不符合“灯变亮、两表示数都变大”;
选项B:灯L短路时,电压表被短路示数为0,灯不亮,不符合题意;
选项C:电阻R断路时,电路断开,两表均无示数,灯不亮,不符合题意;
选项D:电阻R短路时,电路总电阻减小,电流变大(电流表示数变大),电压表测电源电压(示数变大),灯L两端电压变大,灯变亮,符合题意。
选项A:灯L断路时,电路断开,电流表示数为0,灯不亮,不符合“灯变亮、两表示数都变大”;
选项B:灯L短路时,电压表被短路示数为0,灯不亮,不符合题意;
选项C:电阻R断路时,电路断开,两表均无示数,灯不亮,不符合题意;
选项D:电阻R短路时,电路总电阻减小,电流变大(电流表示数变大),电压表测电源电压(示数变大),灯L两端电压变大,灯变亮,符合题意。
5. 有一段电阻为$1\ \Omega$的粗细均匀的金属导
线,把它对折后作为一根导线使用,此时
它的电阻将
()
A.大于$1\ \Omega$
B.小于$1\ \Omega$
C.等于$1\ \Omega$
D.不确定
线,把它对折后作为一根导线使用,此时
它的电阻将
()
A.大于$1\ \Omega$
B.小于$1\ \Omega$
C.等于$1\ \Omega$
D.不确定
答案
B
解析
在材料、温度不变时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比。将导线对折后,长度变为原来的$\frac{1}{2}$,横截面积变为原来的2倍,因此新电阻$R' = \frac{1}{2} × \frac{1}{2} × 1\ \Omega = 0.25\ \Omega$,小于$1\ \Omega$。
6. 某同学设计了一个电子身高测量仪。如
图3所示的四个电路中$R_{0}$是定值电阻,R
是滑动变阻器,电源电压不变,滑片P会
随身高上下平移。能够实现身高越高,电
表示数越大的电路是
()

图3所示的四个电路中$R_{0}$是定值电阻,R
是滑动变阻器,电源电压不变,滑片P会
随身高上下平移。能够实现身高越高,电
表示数越大的电路是
()
答案
解:
选项A:R与$R_{0}$串联,电流表测电路电流。
身高越高,滑片上移,R接入电路的电阻越大,总电阻$R_{总}=R_{0}+R$越大。由$I=\frac{U}{R_{总}}$可知,电源电压U不变,电流I越小,电流表示数越小,不符合要求。
选项B:R与$R_{0}$串联,电压表测R上端到滑片的电压。
身高越高,滑片上移,R上端到滑片的电阻越小,串联电路中电流$I=\frac{U}{R_{0}+R_{接入}}$越小,由$U=IR$可知,该部分电压越小,电压表示数越小,不符合要求。
选项C:R与$R_{0}$串联,电压表测R滑片到下端的电压。
身高越高,滑片上移,R滑片到下端的电阻越大,串联电路中电阻越大分压越大,由$U_{R}=\frac{R}{R_{0}+R}U$可知,R越大,$U_{R}$越大,电压表示数越大,符合要求。
选项D:R与$R_{0}$并联,电流表测$R_{0}$的电流。
并联电路中$R_{0}$两端电压等于电源电压,由$I_{0}=\frac{U}{R_{0}}$可知,$R_{0}$和U不变,电流$I_{0}$不变,电流表示数不变,不符合要求。
综上,答案为$\boldsymbol{C}$。
选项A:R与$R_{0}$串联,电流表测电路电流。
身高越高,滑片上移,R接入电路的电阻越大,总电阻$R_{总}=R_{0}+R$越大。由$I=\frac{U}{R_{总}}$可知,电源电压U不变,电流I越小,电流表示数越小,不符合要求。
选项B:R与$R_{0}$串联,电压表测R上端到滑片的电压。
身高越高,滑片上移,R上端到滑片的电阻越小,串联电路中电流$I=\frac{U}{R_{0}+R_{接入}}$越小,由$U=IR$可知,该部分电压越小,电压表示数越小,不符合要求。
选项C:R与$R_{0}$串联,电压表测R滑片到下端的电压。
身高越高,滑片上移,R滑片到下端的电阻越大,串联电路中电阻越大分压越大,由$U_{R}=\frac{R}{R_{0}+R}U$可知,R越大,$U_{R}$越大,电压表示数越大,符合要求。
选项D:R与$R_{0}$并联,电流表测$R_{0}$的电流。
并联电路中$R_{0}$两端电压等于电源电压,由$I_{0}=\frac{U}{R_{0}}$可知,$R_{0}$和U不变,电流$I_{0}$不变,电流表示数不变,不符合要求。
综上,答案为$\boldsymbol{C}$。
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